CN207197859U - 一种土壤水自动采集装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种土壤水自动采集装置。该装置包括采样管、真空泵、蠕动泵、自动采样器和自动控制装置，所述真空泵通过抽气管路与所述采样管连通，所述自动采样器通过抽水管路与所述采样管连通，所述蠕动泵设在所述抽水管路上，所述自动控制装置分别与所述真空泵、蠕动泵以及自动采样器电连接。本实用新型结构简单，使用方便，可实现野外土壤水连续取样，提高科研效率。

Description

一种土壤水自动采集装置

技术领域

本实用新型涉及土壤水采集技术领域，更具体地，涉及一种土壤水自动采集装置。

背景技术

非饱和带土壤水水质研究是地理科学及环境科学领域的热点之一。目前的手动土壤水采集器采样效率较低，采样过程繁杂，需要人工抽取真空机回收样品，很难胜任降雨及灌溉期间土壤水监测过程中的连续采样工作。

实用新型内容

本实用新型为克服上述现有技术所述的至少一种缺陷，提供一种土壤水自动采集装置。本实用新型结构简单，使用方便，可实现野外土壤水连续取样，提高科研效率。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种土壤水自动采集装置，其中，包括采样管、真空泵、蠕动泵、自动采样器和自动控制装置，所述真空泵通过抽气管路与所述采样管连通，真空泵可以为采样管提供合适的真空度；所述自动采样器通过抽水管路与所述采样管连通，所述蠕动泵设在所述抽水管路上，所述自动采样器中设有多个用于存储采集到的土壤水的收集瓶，蠕动泵可以将采样管中采集到的土壤水泵送到自动采样器，然后自动采样器将采集到的土壤水输入到收集瓶中存储起来，留待后续检测；所述自动控制装置分别与所述真空泵、蠕动泵以及自动采样器电连接，自动控制装置控制并监测真空泵、蠕动泵以及自动采样器的工作过程。所述自动控制装置、真空泵、蠕动泵以及自动采样器可以采用充电电池供电，也可以采用AC电源供电。

进一步的，所述采样管包括真空腔室，所述真空腔室的顶部和底部分别设有密封塞和陶土头，所述真空腔室上设有真空度传感器，所述真空度传感器与所述自动控制装置电连接。密封塞可以防止真空腔室内的真空度泄漏，陶土头可以让土壤中的土壤水在采样管内外压差的作用下渗入到真空腔室内，真空度传感器可以将真空腔室内的真空度实时反馈给自动控制装置，以便于自动控制装置控制真空泵的启停。

进一步的，所述抽气管路与所述采样管连接的一端穿过所述密封塞进入到所述真空腔室的顶部，这样，启动真空泵即可抽出真空腔室内的空气，使得真空腔室内达到合适的真空度，并且可以避免如果真空腔室底部已经有一部分水时，真空泵会将水抽入真空泵内而影响真空泵正常工作的问题。所述抽水管路与所述采样管连接的一端穿过所述密封塞进入到所述真空腔室的底部，这样，当采样管中已经采集到一部分土壤水时，即使是只有采样管底部有少部分土壤水，蠕动泵也可以将其抽出并输送到自动采样器。

优选的，所述抽气管路和抽水管路上靠近所述采样管的位置别设有第一电磁阀和第二电磁阀，所述第一电磁阀和第二电磁阀均与所述自动控制装置电连接。当真空泵将采样管内的空气抽出并使采样管内达到合适的真空度后，关闭第一电磁阀和第二电磁阀，可以防止采样管内的真空泄漏，当采样管内的真空度保持一段时间后，打开第一电磁阀和第二电磁阀，可以让采样管内恢复正常气压。

进一步的，所述自动控制装置上设有用于输入控制参数的控制面板。通过控制面板可以预先输入采样管内要保持的真空度数值、真空泵的启停时间、真空泵的工作模式、蠕动泵的流速、第一电磁阀和第二电磁阀的关闭和开启时间等参数。

本实用新型的工作原理：首先将采样管埋入采样土壤中，操作者可以事先通过自动控制装置的控制面板设定好取样时间、取样频率、采样管采样时内部的真空度值、采样管内真空度保持时间、蠕动泵的流速以及真空泵的工作模式等参数。取样开始后，首先真空泵将采样管的真空腔室内抽取真空，当真空腔室气压降低到规定值后，启动第一电磁阀和第二电磁阀封闭真空腔室，维持一定的负压。在负压作用下，土壤水通过陶土头进入真空腔室内部。一定时间后，打开第一电磁阀和第二电磁阀，空气进入，恢复真空腔室中气压，同时启动蠕动泵将真空腔室内采集到的土壤水抽取到自动采样器中。自动采样器收集土壤水后，将土壤水输送到其中一个收集瓶中存储，然后切换下一个空收集瓶，等待新的取样流程。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：

本实用新型设置了真空泵来给采样管提供真空度，设置了蠕动泵来将采样管中采集到的土壤水泵送到自动采样器，还设置了自动控制装置来控制真空泵、蠕动泵以及自动采样器的工作过程，使用自动控制技术即可完成土壤水的自动采集工作，相比传统手动采样器更加高效便捷。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构示意图。

具体实施方式

附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。附图中描述位置关系仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。

如图1所示，一种土壤水自动采集装置，其中，包括采样管1、真空泵2、蠕动泵3、自动采样器4和自动控制装置5，所述真空泵2通过抽气管路6与所述采样管1连通，真空泵2可以为采样管1提供合适的真空度；所述自动采样器4通过抽水管路7与所述采样管1连通，所述蠕动泵3设在所述抽水管路7上，所述自动采样器4中设有多个用于存储采集到的土壤水的收集瓶8，蠕动泵3可以将采样管1中采集到的土壤水泵送到自动采样器4，然后自动采样器4将采集到的土壤水输入到收集瓶8中存储起来，留待后续检测；所述自动控制装置5分别与所述真空泵2、蠕动泵3以及自动采样器4电连接，自动控制装置5控制并监测真空泵2、蠕动泵3以及自动采样器4的工作过程。

如图1所示，所述采样管1包括真空腔室11，所述真空腔室11的顶部和底部分别设有密封塞12和陶土头13，所述真空腔室11上设有真空度传感器，所述真空度传感器与所述自动控制装置5电连接。密封塞12可以防止真空腔室11内的真空度泄漏，陶土头13可以让土壤中的土壤水在采样管1内外压差的作用下渗入到真空腔室11内，真空度传感器可以将真空腔室11内的真空度实时反馈给自动控制装置5，以便于自动控制装置5控制真空泵2的启停。

如图1所示，所述抽气管路6与所述采样管1连接的一端穿过所述密封塞12进入到所述真空腔室11的顶部，这样，启动真空泵2即可抽出真空腔室11内的空气，使得真空腔室11内达到合适的真空度，并且可以避免如果真空腔室11底部已经有一部分水时，真空泵2会将水抽入真空泵2内而影响真空泵2正常工作的问题。所述抽水管路7与所述采样管1连接的一端穿过所述密封塞12进入到所述真空腔室11的底部，这样，当采样管1中已经采集到一部分土壤水时，即使是只有采样管1底部有少部分土壤水，蠕动泵3也可以将其抽出并输送到自动采样器4。

如图1所示，所述抽气管路6和抽水管路7上靠近所述采样管1的位置别设有第一电磁阀61和第二电磁阀71，所述第一电磁阀61和第二电磁阀71均与所述自动控制装置5电连接。当真空泵2将采样管1内的空气抽出并使采样管1内达到合适的真空度后，关闭第一电磁阀61和第二电磁阀71，可以防止采样管1内的真空泄漏，当采样管1内的真空度保持一段时间后，打开第一电磁阀61和第二电磁阀71，可以让采样管1内恢复正常气压。

本实施例中，所述自动控制装置5上设有用于输入控制参数的控制面板。通过控制面板可以预先输入采样管1内要保持的真空度数值、真空泵2的启停时间、真空泵2的工作模式、蠕动泵3的流速、第一电磁阀61和第二电磁阀71的关闭和开启时间等参数。

本实施例的工作原理：首先将采样管1埋入采样土壤中，操作者可以事先通过自动控制装置5的控制面板设定好取样时间、取样频率、采样管1采样时内部的真空度值、采样管1内真空度保持时间、蠕动泵3的流速以及真空泵2的工作模式等参数。取样开始后，首先真空泵2将采样管1的真空腔室11内抽取真空，当真空腔室11气压降低到规定值后，启动第一电磁阀61和第二电磁阀71封闭真空腔室11，维持一定的负压。在负压作用下，土壤水通过陶土头13进入真空腔室11内部。一定时间后，打开第一电磁阀61和第二电磁阀71，空气进入，恢复真空腔室11中气压，同时启动蠕动泵3将真空腔室11内采集到的土壤水抽取到自动采样器4中。自动采样器4收集土壤水后，将土壤水输送到其中一个收集瓶8中存储，然后切换下一个空收集瓶8，等待新的取样流程。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种土壤水自动采集装置，其特征在于，包括采样管（1）、真空泵（2）、蠕动泵（3）、自动采样器（4）和自动控制装置（5），所述真空泵（2）通过抽气管路（6）与所述采样管（1）连通，所述自动采样器（4）通过抽水管路（7）与所述采样管（1）连通，所述蠕动泵（3）设在所述抽水管路（7）上，所述自动控制装置（5）分别与所述真空泵（2）、蠕动泵（3）以及自动采样器（4）电连接。

2.根据权利要求1所述的一种土壤水自动采集装置，其特征在于，所述采样管（1）包括真空腔室（11），所述真空腔室（11）的顶部和底部分别设有密封塞（12）和陶土头（13），所述真空腔室（11）上设有真空度传感器，所述真空度传感器与所述自动控制装置（5）相连接。

3.根据权利要求2所述的一种土壤水自动采集装置，其特征在于，所述抽气管路（6）与所述采样管（1）连接的一端穿过所述密封塞（12）进入到所述真空腔室（11）的顶部；所述抽水管路（7）与所述采样管（1）连接的一端穿过所述密封塞（12）进入到所述真空腔室（11）的底部。

4.根据权利要求1所述的一种土壤水自动采集装置，其特征在于，所述自动采样器（4）中设有多个用于存储采集到的土壤水的收集瓶（8）。

5.根据权利要求1所述的一种土壤水自动采集装置，其特征在于，所述抽气管路（6）和抽水管路（7）上靠近所述采样管（1）的位置别设有第一电磁阀（61）和第二电磁阀（71），所述第一电磁阀（61）和第二电磁阀（71）均与所述自动控制装置（5）电连接。

6.根据权利要求1所述的一种土壤水自动采集装置，其特征在于，所述自动控制装置（5）上设有用于输入控制参数的控制面板。